home
user-header

                        
                        
Уникальное исследование птичьего полета раскрыло неожиданную роль хвоста
25 февраля 2020 г., 20:55 183

Ученые отследили аэродинамику полета птиц с помощью тысяч пузырьков с гелием и обнаружили, что хвост помогает им создавать дополнительную подъемную силу и снижать сопротивление.

Usherwood et al., 2020


 

Хвост легкого самолета создает отрицательную подъемную силу, позволяя стабилизировать его полет. Поэтому обычно считается, что и у птиц он должен играть сходную роль. Однако совершенно другую картину показали новые необычные эксперименты, поставленные учеными из Лондонского университета совместно с инженерами компании LaVision. Их статья опубликована в Journal of Experimental Biology.

 

Профессор Королевского ветеринарного колледжа (RVC) Джим Ашервуд (Jim Usherwood) и его коллеги снимали полет филинов и сов в лаборатории. Специально созданная установка наполняла воздух десятками тысяч крошечных мыльных пузырьков, которые парили благодаря наполнявшему их легкому гелию.

 

Освещение позволило их визуализировать и снять на камеру, а затем распознать каждое движение, рассмотрев аэродинамику птичьего полета в беспрецедентных деталях. В общей сложности система способна отслеживать до 20 тысяч пузырьков диаметром около 0,3 миллиметра.

 

Воздушные потоки визуализировали с помощью тысяч мыльных пузырьков, заполненных гелием (Usherwood et al., 2020, RVC)

 

Прежде всего, как и ожидалось, видны были завихрения, срывавшиеся с кончиков крыльев, — они прекрасно известны и по самолетам. Однако с концов хвоста сходили точно такие же завихрения, создававшие направленную вверх подъемную силу. В самолетах этого стараются избегать, а в конструкции легких летательных аппаратов и вовсе предусматривают противоположную функцию хвоста. Создавая поднимающееся завихрение и отрицательную подъемную силу, он служит дополнительной пассивной стабилизации полета.

 

 

Авторы отмечают, что для летательного аппарата размерами с птицу приходится учитывать вязкое сопротивление воздушной среды. Оно становится минимальным, если подъемная сила распределена максимально равномерно по поверхности аппарата (птицы). Это и обеспечивает участие хвоста в создании силы. А снижение стабильности полета легко компенсируется отличными способностями птицы управлять им и моментально вносить нужные коррективы.

 

Реконструкция завихрений за концами крыльев и хвоста; цвет соответствует направлению вращения воздуха (Usherwood et al., 2020)

 

«Действуя в разных горизонтальных плоскостях, крылья и хвост работают на манер биплана, снижая сопротивление и увеличивая подъемную силу; выстраиваясь в одной плоскости, подъемная сила хвоста позволяет компенсировать ее потерю на фюзеляже», — пишут ученые. Они уверены, что стоит задуматься о конструировании беспилотников, использующих такой подход.

 

«Современная инженерия во многом решила проблемы моментального отслеживания, обработки и управления полетом», — говорит Джим Ашервуд. По мнению ученого, это позволяет задуматься о проектировании беспилотников с фиксированным крылом по новым принципам, заимствованным у птиц: с использованием хвоста для создания дополнительной подъемной силы и снижения сопротивления.

 

Naked Science

#естественные_науки

Избранное
Чтобы оставить комментарий, вам нужно авторизоваться или зарегистрироваться
Читайте также

Главнокомандующий подписал указ о начале призыва в армию с 1 апреля. Документ опубликован на интернет-портале правовой информации в понедельник 30 марта.

 

Призыв завершится 15 июля. Сроки военного призыва не изменились по сравнению с прошлым годом. Не изменилось и число людей, которые пополнят ряды вооруженных сил — согласно документу, с 1 апреля пойдут служить 135 тысяч человек.

 

20 марта глава Министерства обороны России Сергей Шойгу заявил, что весенний призыв не будет переноситься из-за коронавируса.

Как и во все времена, солдаты всякой бочке затычка. Куда смотрит пресловутый комитет солдатских матерей? 

Как будто в каждом районном военкомате призывников будут обеспечивать масками и держать на расстоянии 1,5 метров друг от друга.
Привезут со всех деревень и сел в одно здание. Погонят в одних трусах по врачам всех скопом. Потом все поедут обратно по домам. Кто даст гарантии что они не заразятся в военкомате и не принесут заразу к себе домой?
И пресловутое измерение температуры ничего не даст. Ибо призывник направляется на лечение, то есть признается негодным если у него прободение матки или трупные пятна.

 

Включите премодерацию комментариев
Все комментарии к этому посту будут опубликованы только после вашего подтверждения. Подробнее о премодерации
Обратная связь